[实用新型]一种含氧化钙飞灰分离消化一体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氧化钙飞灰分离消化一体装置，适用于在循环流化床锅炉上的应用，加强其飞灰中氧化钙的利用和激活，而达到更好的脱硫经济效果。

背景技术

循环流化床燃烧技术是一种有效洁净煤燃烧技术，具有煤种适应性广，燃烧效率高，有害气体排放量少等优点，在日益严峻的能源缺乏和环保要求下，随着电力工业的发展，在我国得到了广泛应用。近年来，我国在循环流化床灰渣的基础研究和新的开发应用方面取得了较大进展，既有经济利益，又对环境保护和工业可持续发展具有现实和长远意义，因此，了解灰渣的特性，研发新的利用途径非常重要。

循环流化床锅炉经炉内投入石灰石脱硫工艺后，飞灰含有大量未能充分反应的氧化钙。炉内脱硫是以石灰石为吸收剂，在830℃～900℃床温下，石灰石在炉膛内受高温煅烧分解为氧化钙和二氧化碳，变成具有多孔结构的氧化钙颗粒；烟气中的二氧化硫与氧化钙接触后发生化学反应生成硫酸钙。但硫酸钙的形成将堵塞氧化钙内的毛孔，使二氧化硫气体分子不能继续深入到多孔结构的氧化钙颗粒内部与氧化钙反应，因而大大的降低氧化钙的活性。一半以上的氧化钙在脱硫反应中不能够被完全利用。在一般的流化床锅炉，石灰石的投放量一般需要达到钙硫比为2.0—2.4之间，而大部分未完全反应的氧化钙将随烟气中的飞灰被排放掉，另外，循环流化床在实际运行过程中循环倍率、燃烧温度、流化风速及石灰石粒度和性质等因素也会对氧化钙的反应效率产生影响，使氧化钙不能全部参与反应。因此，循环流化床飞灰和炉渣中氧化钙的含量均较高。

为了使循环流化床锅炉的飞灰内的氧化钙能得到更好的活性和利用，并提高脱硫效率，目前研发了几种技术提高飞灰的再脱硫能力：

回燃技术：采用该技术将收集到的循环流化床脱硫飞灰与煤掺混送回锅炉，使飞灰燃尽，提高飞灰中所含脱硫剂的利用率或降低脱硫剂的加入量，但该技术因飞灰颗粒的平均直径小，氧化钙活性低， 分离器的扑捉能力不足以使这样的颗粒参与循环，飞灰停留时间少，因此回燃效果和脱硫效果不明显。

压片或造粒技术：该技术将飞灰的细小颗粒压成片状或用造粒法将飞灰制成颗粒状，送回流化床参与脱硫和燃烧，飞灰通过压片或造粒，单位体积重量增加，在流化床中的停留时间增加，燃尽率和脱硫率也大大提高，缺点是该工艺需要增加额外的设备和动力，很难和锅炉一体化，也不能连续生产，因此再利用费用高。

水活化再循环利用技术：该技术用于提高活性氧化钙的利用率和再循环脱硫率。飞灰中氧化钙含量高，但是活性氧化钙的量不高，用水与粉煤灰在一定温度下反应，氧化钙活化为氢氧化钙，使飞灰的孔结构和比表面积大大改善，而且大部分未参与脱硫的氧化钙因活化反应脱离硫酸钙的覆盖暴露出来，增加了与二氧化硫接触的机会，活化后的飞灰再循环使用，能大大提高脱硫能力。研究表明，飞灰活化程度除了与其化学组成有关外，与水化条件关系密切，一般水化时间越长，水活化温度越高，飞灰的活化程度越大，飞灰再脱硫的能力越强，但该技术的缺点是飞灰活化时间若太长，水化工艺与锅炉系统的连接性就很难掌握。

此外，目前成熟的消石灰器对氧化钙的纯度要求高，一旦氧化钙纯度发生变化，消石灰器无法保证消化的效果。而流化床锅炉的飞灰其氧化钙的浓度连续不断变化，通过分离后的氧化钙纯度也会不断变化，难于用目前成熟的消石灰器进行消化反应。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，回收循环流化床脱硫飞灰中氧化钙再次利用，本发明提供了一种含氧化钙飞灰分离消化一体装置，该分离消化一体装置将来自锅炉系统除尘器的飞灰依次在分离系统内有选择性的被分离出氧化钙含量较高的灰分，并在消化系统的蒸汽流化床内将氧化钙消化而转变成氢氧化钙，激活其脱硫能力。蒸汽流化床能使氧化钙与蒸汽充分的接触，达到最佳的消化效果。